[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehgriff für Werkzeuge, insbesondere für Schraubendreher,
mit einer das Ende des metallischen Werkzeuges umgebenden Kernschicht aus thermoplastischem
Kunststoff und einer Außenhülle aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE).
[0002] Bei der Herstellung von dickwandigen Werkzeuggriffen, z.B. Schraubendrehergriffen,
aus einem harten Kunststoff und einer weichen Grifffläche (z.B. zur besseren Drehmomentaufbringung
mit der Hand) ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten: die Überspritzung mit der
Weichkomponente kann erst erfolgen, wenn der dickwandige Vorspritzling ausreichend
abgekühlt ist und genügend Eigensteifigkeit aufweist. Durch die großen Kühlzeitunterschiede
ist eine wirtschaftliche Fertigung in einem getakteten, parallel laufenden Fertigungsverfahren
nicht möglich. Außerdem kommt es in dickwandigen Spritzgußteilen zur Lunkerbildung
durch frühzeitige Erstarrung der Außenhaut und anschließend erst ablaufende Abkühlung
der noch heißen Schmelze im Innenkern. Derartige Lunker können Ursache für das Versagen
eines Werkzeuggriffes durch Bruch oder Durchdrehen von Metallteilen wie z.B. der Klinge
bei Schraubendrehergriffen sein.
[0003] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß diese Schwierigkeiten durch eine Zwischenschicht
zwischen Kernschicht und Außenhülle beseitigt werden können.
[0004] Die Mehrkomponentenspritzgießtechnik bietet seit vielen Jahren die Möglichkeit, verschiedene
Kunststoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften zu einem Formteil zu verbinden. Dabei
werden vor allem haftungskompatible Thermoplaste und thermoplastische Elastomere eingesetzt,
die durch chemische und physikalische Verträglichkeit eine hohe Verbundfestigkeit
erreichen. Das heißt, bei mechanischer Beanspruchung kommt es nicht zu einem Bruch
in der Werkstoff-Verbundfläche, sondern zu einem Versagen in der schwächeren Werkstoffkomponente.
[0005] Es gibt auch Kunststoffpaarungen, die aneinandergespritzt keinen Werkstoffverbund
eingehen. Solche Werkstoffpaarungen werden bei der Montagespritzgießtechnik genutzt,
um drehbewegliche Gelenk- und Scharnierfunktionen in Formteilen ohne nachträglichen
Montageaufwand zu fertigen.
[0006] Obwohl Polyamide und Polyolefine wie Polypropylen oder Polyethylen sich schlecht
vereinigen, und gerade bei Werkzeuggriffen erhebliche Drehmomente durch die Verbindungsflächen
übertragen werden müssen, strebt die Erfindung gerade eine solche Materialpaarung
an, da sie ausgesprochen kostengünstig ist und es zudem erlaubt, das Problem der unterschiedlichen
Kühlzeiten optimal zu lösen. Ermöglicht wird dies durch mechanische Verankerung der
Zwischenschicht an der Kernschicht. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß die Kernschicht
formschlüssig mit mindestens einer Zwischenschicht aus mindestens einem Polyolefin
umgeben ist.
[0007] Eine ineinandergeschachtelte Rippenkonstruktion für die einzelnen Werkstoffschichten
verbessert die Wärmeabfuhr, vermeidet die Lunkerbildung und sichert zusätzlich eine
mechanische Verbindung bei Einsatz haftungsinkompatibler Kunststoffe durch mechanische
Verkrallung und Aufschwinden der jeweils nachfolgenden Außenschicht.
[0008] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert.
- Fig. 1
- ist ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel,
- Fig. 2
- ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Außenansicht des Schraubenziehers.
[0009] Der dargestellte Schraubenzieher besteht aus einer Klinge 5, deren Ende in einem
ersten Verfahrensschritt formschlüssig mit einer Kernschicht 1 aus Polyamid (PA) umspritzt
wird. Um die Herstellung auf einem getakteten Drehtisch durchführen zu können, ist
es zweckmäßig, wenn die Kühlzeiten in allen Bearbeitungsstationen annähernd gleich
groß sind. Aus diesem Grunde ist die Kernschicht 1 mit Rippen 11 versehen, wie aus
Fig. 2 hervorgeht. Diese Rippen 11 übertragen einerseits das von der Hand des Benützers
aufgebrachte Drehmoment auf das Werkzeug, andererseits erlauben sie eine rasche Abkühlung
der Kernschicht 1. Über die Kernschicht 1 wird in einer zweiten Station eine Zwischenschicht
2 gespritzt, welche aus Polypropylen besteht. Dieses könnte auch durch ein anderes
kostengünstiges Material, beispielsweise ein Recyclat, ersetzt werden. Polypropylen
muß relativ weit abgekühlt werden, bevor es genügend erhärtet ist, um eine weitere
Schicht darauf aufzubringen. Es ist daher sinnvoll, es nicht in einem Arbeitsgang
aufzutragen, sondern eine zweite Zwischenschicht 3 aus Polypropylen vorzusehen. Falls
die beiden Schichten verschieden eingefärbt sind, erlaubt dies überdies die Erzeugung
von Effekten, welche anhand von Fig. 3 näher erläutert werden.
[0010] Als letzte und äußerste Schicht weist der Handgriff eine Außenhülle aus thermoplastischem
Elastomer auf. Darunter versteht man Material, das aufgrund seines thermoplastischen
Verhaltens in einer Spritzgießmaschine verarbeitet werden kann, jedoch elastomere
Eigenschaften aufweist, weil der Thermoplast mit einem vernetzten Kunststoff vermischt
oder ein Teil des Thermoplasten mit einem solchen Kunststoff verbunden ist.
[0011] In Fig. 3 erkennt man die reichen Gestaltungsmöglichkeiten, welche sich durch den
erfindungsgemäßen Aufbau ergeben. An der Außenseite des Handgriffes ist sowohl die
Kernschicht 1 sichtbar, wie die Zwischenschichten 2 und 3, obwohl natürlich der wesentliche
Teil der Außenseite des Griffes durch die Außenhülle 4 aus thermoplastischem Elastomer
gebildet ist.
1. Drehgriff für Werkzeuge, insbesondere für Schraubendreher, mit einer das Ende des
metallischen Werkzeuges umgebenden Kernschicht aus thermoplastischem Kunststoff und
einer Außenhülle aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), dadurch gekennzeichnet,
daß die Kernschicht (1) formschlüssig mit mindestens einer Zwischenschicht (2, 3)
aus mindestens einem Polyolefin umgeben ist.
2. Drehgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (1) aus einem
mit Polyolefinen nicht haftungskompatiblen Kunststoff, insbesondere einem Polyamid
besteht.
3. Drehgriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (1)
mit längsverlaufenden Rippen (11) versehen ist.
4. Drehgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zwischenschichten
(2, 3) vorgesehen sind.
5. Drehgriff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschichten (2, 3)
aus verschieden gefärbtem Material bestehen.